(57)【要約】  【課題】  撮像装置を置いた場所に対して、撮像装置の位置を水平または水平に対して所定の傾きを有する位置に制御できる。  【解決手段】  撮影レンズ３３および表示パネル３４を有する本体３１の下部に軟質材からなるプロテクター３２が取り付けられる。セルフタイマー撮影時には、表示パネル３４が起こされ、プロテクター３２が裏返しにされて半球状の開口側が下を向くように開かれる。本体３１とプロテクター３２とが支柱で連結される。撮影レンズ３３の光軸と一致する軸ｘを中心として回転する方向がロール方向とされ、光軸と直交する垂直方向の軸ｚを中心として回転する方向がパン方向とされ、光軸と直交する水平方向の軸ｙを中心として回転する方向がチルト方向とされ、モータ等によって各方向の変位が可能とされている。水平位置の制御が完了すると、被写体人物の顔の中心が撮像画面のほぼ中央位置となるように、位置制御がなされる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止画および動画の一方または双方を撮影する撮像部と、
撮影方向に略一致する軸を含む互いに直交する第１、第２および第３の軸をそれぞれ中心とする回転方向に上記カメラ部を変位させる位置変更部と、
水平位置に対する上記カメラ部の傾きを検出する傾き検出部と、
上記傾き検出部により検出された傾きに基づき、上記位置変更部を制御して上記撮像部を水平位置または予め定めた傾きの位置に制御する制御部と
からなる撮像装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記傾き検出部は、互いに直交する２軸または３軸の各軸において加速度を検出することによって重力の方向に対する上記カメラ部の傾きを検出する加速度センサーである撮像装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記制御部による制御は、装置が置かれたことを検出することによって開始する撮像装置。
【請求項４】
請求項１において、
さらに、上記撮像部の撮影画面中で目標被写体を検出する検出部を有し、
上記検出部で検出された上記目標被写体の中心位置が上記撮影画面中のほぼ中央位置になるように、上記位置変更部を制御する撮像装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記目標被写体が上記撮影画面中のほぼ中央位置にくると、自動的にセルフタイマー撮影がなされる撮像装置。
【請求項６】
請求項４において、
上記目標被写体が被写体人物の顔である撮像装置。
【請求項７】
請求項４において、
上記目標被写体が所定の動きを行う動き物体である撮像装置。
【請求項８】
請求項４において、
上記目標被写体が所定の色または形状の物体である撮像装置。
【請求項９】
請求項１において、
さらに、上記撮像部がズーム機能を有し、
上記検出部で検出された上記目標被写体の中心位置が上記撮影画面中の所望の位置になるように、上記位置変更部を制御すると共に、上記目標被写体のサイズが所望のものとなるように上記ズーム機能を制御する撮像装置。
【請求項１０】
請求項１において、
さらに、通信部を有し、
上記位置変更部が遠隔制御可能とされた撮像装置。
【請求項１１】
請求項１において、
上記撮像部と、上記位置変更部と、上記傾き検出部と、上記制御部とからなる本体を設置場所に支持する支持部を有する撮像装置。
【請求項１２】
水平位置に対するカメラ部の傾きを検出するステップと、
上記検出された傾きに基づき、撮影方向に略一致する軸を含む互いに直交する第１、第２および第３の軸をそれぞれ中心とする回転方向に上記カメラ部を変位させる位置変更ステップと、
上記位置変更後に、静止画および動画の一方または双方を撮影する撮影ステップと
からなる撮像方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
上記位置変更ステップは、装置が置かれたことを検出することによって開始する撮像方法。
【請求項１４】
請求項１２において、
さらに、上記撮像部の撮影画面中で目標被写体を検出する検出ステップを有し、
検出された上記目標被写体の中心位置が上記撮影画面中のほぼ中央位置になるように、上記カメラ部を変位させる撮像方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
上記目標被写体が上記撮影画面中のほぼ中央位置にくると、自動的にセルフタイマー撮影を行う撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、静止画、動画等を撮影する撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影機能を有するモバイル機器として，ディジタルカメラ、携帯電話等が普及しつつある。ディジタルカメラの使用例として自分を含む被写体を撮影するセルフタイマー撮影がある。セルフタイマー撮影では、最初にカメラを固定し、その位置で自分を撮影できるように画角が調整される。
【０００３】
従来、ビデオカメラを三脚に取り付けて撮影する場合に、ビデオカメラの水平位置の調整を自動的に行う装置として、下記の特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１に記載のものは、左右方向および上下方向に動く雲台上にビデオカメラを取り付け、レンズキャップとして着色液体を使用した水準器を内蔵したものを使用し、水準器を撮影することによって水平位置にビデオカメラを制御するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３２８１９５号公報
【０００５】
特許文献１に記載のものは、三脚に雲台を取り付けるもので、カメラ単体で位置を制御することができないものであり、また、レンズキャップ内に着色液体を封入した水準器を使用するために、一つの方向に関しての水平位置にビデオカメラを制御するものであり、レンズの光軸方向を水平に制御することができないものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セルフタイマー撮影では、カメラを置く場所として水平な場所を探す必要があり、実際には、そのような設置場所がなかったり、設置場所を探すのに手間がかかる問題があった。また、水平な場所にカメラを設置できたとしても、自分を含めた被写体人物が良好に撮影されるように画角を調整するのが面倒であった。
【０００７】
カメラの設置場所の制約をなくすには、三脚を使用すれば良い。しかしながら、三脚を持ち運ぶのことは、面倒である。たとえ三脚を使用しても画角を適切に設定することは、熟練を要する作業であった。
【０００８】
さらに、カメラを持った手を伸ばしてレンズを自分の方に向け、レンズと同じ側に向けた表示パネルや、ミラーを使用して画角を決め、シャッターを押す方法も可能である。しかしながら、そのような方法は、手の長さで画角が決まってしまい、撮影された画像の構図が似たものになってしまう問題があった。
【０００９】
セルフタイマー撮影に限らず、プレゼンテーションに使用しているプロジェクタの画面を撮影して記録を残すような用途でも目的の画面が撮影画像となるように自動的に画角を設定できることが望まれる。
【００１０】
したがって、この発明の目的は、例えばセルフタイマー撮影時に適切な構図でもって被写体人物を撮影することができる撮像装置および撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、この発明は、静止画および動画の一方または双方を撮影する撮像部と、
撮影方向に略一致する軸を含む互いに直交する第１、第２および第３の軸をそれぞれ中心とする回転方向にカメラ部を変位させる位置変更部と、
水平位置に対するカメラ部の傾きを検出する傾き検出部と、
傾き検出部により検出された傾きに基づき、位置変更部を制御して撮像部を水平位置または予め定めた傾きの位置に制御する制御部と
からなる撮像装置である。
【００１２】
また、この発明は、水平位置に対するカメラ部の傾きを検出するステップと、
検出された傾きに基づき、撮影方向に略一致する軸を含む互いに直交する第１、第２および第３の軸をそれぞれ中心とする回転方向にカメラ部を変位させる位置変更ステップと、
位置変更後に、静止画および動画の一方または双方を撮影する撮影ステップと
からなる撮像方法である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、撮像装置を設置する場所が傾いていても、目標被写体が撮影画面の中央位置等の所望の位置になるように、自動的に画角を設定することができる。したがって、被写体人物の顔が撮影画像外になったりする不都合を防止できる。この発明では、撮像装置を設置場所に置いたら、撮像装置を水平または予め定めた傾きの位置にする制御が開始され、制御が完了した後に目標被写体を検出するので、目標被写体の検出の精度を高くでき、または検出のための処理を簡略化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態による撮像装置の構成を示す。参照符号１がカメラ部を示す。カメラ部１は、ディジタルカメラと同様の構成とされている。
【００１５】
カメラ部１から取り出された撮像信号がコントロール部２に供給される。コントロール部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成されている。コントロール部２で
生成されたコントロール信号がモータドライバ３に供給される。モータドライバ３は、パンモータ４、チルトモータ５およびロールモータ６のそれぞれの駆動信号を発生する。これらのモータとしては、例えばステッピングモータを使用できる。
【００１６】
互いに直交する３軸のそれぞれを中心とする回転方向がパン方向、チルト方向およびロール方向と規定されている。例えばカメラが正面を向いている状態で、撮影レンズの光軸（すなわち、撮影方向）と略一致する軸を中心として回転する方向がロール方向と規定され、光軸と直交する垂直方向の軸を中心として回転する方向がパン方向と規定され、光軸と直交する水平方向の軸を中心として回転する方向がチルト方向と規定される。
【００１７】
パンモータ４、チルトモータ５およびロールモータ６のそれぞれの回転角度を検出するための位置検出器例えばポテンショメータ７、８および９が設けられている。ポテンショメータ７、８、９は、角度を抵抗値に変換し、抵抗値の変化に対応する電圧値または電流値がコントロール部２に対して供給される。コントロール部２は、ポテンショメータ７、８、９で検出された各モータの角度の情報を受け取り、所望の角度となるように、各モータをフィードバック制御する。
【００１８】
コントロール部２に対して、加速度センサー１０の出力信号が供給される。加速度センサー１０は、例えば互いに直交する２軸のそれぞれの加速度に対応した出力を発生する加速度検知部分を有する２軸加速度センサーであり、２軸の加速度検知部分の出力信号から重力に対するカメラから見た基準位置の傾きの情報を求めることができる。すなわち、加速度センサー１０が傾くと重力により加速度検知部分に力が加わるので、この力を測定することによって、鉛直向きに対する傾き角を求めることができる。
【００１９】
加速度センサー１０の２つの加速度検知部分の出力信号を演算することによって、加速度センサー１０が水平状態からの傾きを検出することができる。例えばロール方向およびチルト方向の両方向が鉛直向きと直交する状態を水平とすることができる。加速度センサー１０の出力信号に基づいてチルトモータ５およびロールモータ６が制御され、カメラの姿勢が水平に制御される。カメラの姿勢を水平に制御することを水平出しと適宜称する。なお、３軸加速度センサーを使用することもできる。
【００２０】
コントロール部２に対して操作用のスイッチ１１、表示用のＬＥＤ(Light Emitting Diode)１２、通信インターフェース１３および表示パネル（例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display)）１４が接続されている。ＬＥＤ１２は、カメラの正面側のケースに設けられ
、カメラの動作状態に応じて発光する。ＬＥＤ１２として例えば複数の色例えば４色のＬＥＤが使用され、各色のＬＥＤの点滅、点灯、消灯によって現在の動作状態が表示される。例えばセルフタイマーのタイマーデクリメント動作、顔画像の検出中、顔画像の検出完了、動き被写体の検出中、動き被写体の検出完了等がＬＥＤ１２によって表示される。通信インターフェース１３としては、ブルートゥース、ＩｒＤＡ(Infrared Data Association)等を使用できる。表示パネル１４には、撮影中の画面および記録済みの画像を表示で
きる。
【００２１】
セルフタイマー撮影時に、現在の撮影状態は、離れた場所から表示パネル１４の画像を見ることによって知ることができる。その場合、後述するような自動的な画角の制御に加えて、通信インターフェース１３を使用してリモートコントロールのコマンダによる微調整のような制御を可能とするようにしても良い。コマンダとして表示部を有するものを使用し、カメラからの撮影画像を手元の表示部で確認するようにしても良い。さらに、コマンダとして携帯電話を使用しても良い。
【００２２】
図２は、カメラ部１のより詳細な構成を示す。撮像素子の前面に３原色のカラーフィルタが設けられている。参照符号２０が画像センサーからの３原色信号が入力されるフロントエンドを示す。なお、色フィルタとして４色以上を使用しても良い。フロントエンド２０は、画像センサからの色信号に対して、ノイズ成分を除去する相関二重サンプリング処理、ゲインコントロール処理、ディジタル変換処理等の処理を施す。フロントエンド２０からの画像データがＬＳＩ(Large Scale Integrated Circuit：大規模集積回路)の構成とされた信号処理部１８に対して供給される。
【００２３】
信号処理部１８は、図示しないマイクロコンピュータに対してマイクロコンピュータインターフェース１９を介して接続されている。マイクロコンピュータは、所定のプログラムにしたがって例えばディジタルスチルカメラの全体の動作を制御する。さらに、信号処理部１８を構成する各ブロックがマイクロコンピュータインターフェース１９を介してマイクロコンピュータによって制御される。図１におけるコントロール部２のマイクロコンピュータがインターフェース１９を介して接続されるようにしても良い。
【００２４】
信号処理部１８は、フロントエンド２０から入力される複数の色信号に対して、補間処理、フィルタリング処理、マトリクス演算処理、輝度信号生成処理、色差信号生成処理等を行う。信号処理部によって生成された画像信号が図示しないディスプレイに供給され、撮像画像が表示される。また、信号処理部１８からの画像データが圧縮されて内部記憶媒体、外部記憶媒体等に記憶される。
【００２５】
信号処理部１８の各ブロックについて以下に説明する。オフセット補正処理部２１は、フロントエンド１０から供給されてきた画像信号に含まれるノイズ成分（オフセット成分）を除去する。オフセット補正処理部２１からの画像信号がホワイトバランス補正処理部２２に出力され、ホワイトバランス補正がなされる。すなわち、被写体の色温度環境の違い、そしてセンサー上の色フィルタによる感度の違いによる各色間のアンバランスが補正される。
【００２６】
ホワイトバランス補正処理部２２の出力が垂直方向同時化処理部２３に供給される。垂直方向同時化処理部２３は、垂直方向の補間処理やフィルタリング処理のために、遅延素子例えば小規模なメモリを使用して時間的に異なる垂直方向の画像データを同時化する。
【００２７】
垂直方向同時化処理部２３により同時化された複数の画像信号が補間処理、フィルタ処理、高域周波数補正処理およびノイズ処理部２４に供給される。色フィルタの最小単位の複数画素の色信号を、同一空間の位相に補間する補間処理と、適切に信号帯域を制限するフィルタ処理と、信号帯域の高域成分を補正する高域周波数補正処理と、信号のノイズ成分を除去するノイズ処理等が行われる。
【００２８】
処理部２４で得られた画像信号がリニアマトリクス処理部２５に供給される。リニアマトリクス処理部２５では、マトリクス演算がなされ、ＲＧＢ色出力を求めることができる。
【００２９】
リニアマトリクス処理部２５からのＲＧＢ出力がガンマ補正処理部２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂにそれぞれ供給される。ガンマ補正処理部２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂによって、表示装置が有する非線形特性の逆補正を予め行うことで、最終的にリニアな特性が実現される。
【００３０】
ガンマ補正処理部２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂの出力信号が輝度（Ｙ）信号生成処理部２７および色差（Ｃ）信号生成処理部２８にそれぞれ供給される。輝度信号生成処理部２７は、ガンマ補正されたＲＧＢ信号を所定の合成比で合成することによって輝度信号を生成する。色差信号生成処理部２８は、ガンマ補正されたＲＧＢ信号を所定の合成比で合成することによって色差信号を生成する。
【００３１】
色差信号生成処理部２８によって生成された色差信号が帯域制限および間引き処理部２９に供給され、色差信号ＣｂおよびＣｒが時分割多重化された色差信号が形成される。このように４色カラーフィルタを使用する画像処理装置は、３原色のカラーフィルタを使用するものと比較して色再現性を良いものとできる。
【００３２】
図３Ａおよび図３Ｂは、この発明の一実施形態によるカメラの外観を示す。カメラは、全体として円盤状の本体３１と、本体３１の下部に位置する半球状のプロテクター３２とからなる。プロテクター３２は、ゴム、エラストマー等の軟質部材を成形したものである。プロテクター３２によって、本体３１の下部を覆われることで、本体３１が傷つくことを防止でき、また、落下時の衝撃を緩和することができる。
【００３３】
本体３１の周面の一部に撮影レンズ３３が設けられている。本体３１の上面に表示パネル３４（図１中の表示パネル１４に対応する）が軸３５に対して回転自在に設けられている。表示パネル３４は、ＬＣＤ、ＥＬ(Electroluminescence:電界発光効果)ディスプレイ等からなる。表示パネル３４には、撮影中の画像が表示されると共に、撮影済みの画像を表示することができる。なお、図示しないが、本体３１の表面に複数のスイッチおよびＬＥＤが設けられている。例えばそれぞれ異なる色で発光する４個のＬＥＤが撮影レンズ３３の周辺で正面から見ることが可能なように設けられている。
【００３４】
撮影時には、図３Ｂに示すように、表示パネル３４が軸３５を中心として回転され、表示面３４ａがほぼ垂直に起こされる。表示パネル３４は、図示しない垂直の回転軸を中心として回転可能とされ、表示面３４ａを後側から見ることができる状態と、図３Ｂに示すように、表示面３４ａを前面、すなわち、被写体側から見ることができる状態の何れの状態にもセットすることができるように構成されている。
【００３５】
また、カメラを置いて撮影したい時には、図３Ｂに示すように、プロテクター３２が裏返しにされて半球状の開口側が下を向くようになされる。このようにプロテクター３２が開かれたことは、図示しないがセンサーによって検出可能とされている。例えばプロテクター３２によって本体３１の底面が覆われている状態と、本体３１の底面が露呈している状態との光量の差を検出してプロテクター３２が閉じているか、開いているかを検出できる。プロテクター３２が軟質材からなるので、カメラを置く場所に多少の凹凸が存在してもカメラを安定して置くことができる。セルフタイマー撮影時には、図３Ｂに示すように、表示パネル３４の表示面３４ａを被写体側に向けて撮影がなされる。
【００３６】
図４は、本体３１とプロテクター３２との連結構成を示す。プロテクター３２と一体に設けられている支柱３６の先端と本体３１とが本体３１の内部において連結されている。図４Ａは、プロテクター３２で本体３１の底面を覆った状態を示す。この状態で、安定性を確保するために、プロテクター３２の底部に突起３７（リブでも良い）が一体的に設けられている。図４Ｂは、プロテクター３２を開いた状態を示している。
【００３７】
図５は、本体３１の動きを示すものである。上述したように、撮影レンズ３３の光軸と一致する軸ｘを中心として回転する方向がロール方向と規定され、光軸と直交する垂直方向の軸ｚを中心として回転する方向がパン方向と規定され、光軸と直交する水平方向の軸ｙを中心として回転する方向がチルト方向と規定される。但し、ロール方向およびチルト方向の規定は、相対的なもので、図５に示される状態からパン方向に９０°回転した場合には、ｘ軸を中心として回転する方向がチルト方向となり、ｙ軸をを中心として回転する方向がロール方向となる。ロール方向およびチルト方向にカメラの位置が制御され、カメラを置いた場所に傾きがあっても、水平出しを行うことができる。例えばロール方向の変位量が水平位置に対して±３０°とされ、パン方向の回転量が３２０°とされ、チルト方向の回転量が水平位置に対して±３０°とされる。
【００３８】
このように、３個の駆動軸が全て一点が交差し、直交するので、どのような斜面にカメラが置かれても、可動範囲内であれば、カメラから取り込む画像を常に水平に保ちながらカメラがパンすることが可能となる。したがって、所定角度回転する度に撮影を行い、得られた複数枚の画像を合成することによってパノラマ撮影を行うことができる。また、駆動軸の交点をカメラの光軸が通るように設定することによって、パノラマ撮影時の合成画像の歪みを小さくすることができる。また、水平出しが完了した状態から被写体例えば人の顔が画面の中央に位置するように、画角を制御することができる。
【００３９】
本体３１を変位させるアクチュエータについて説明する。図６は、本体３１をチルト方向およびロール方向に変位させるためのアクチュエータの一例を示す。チルト方向およびロール方向の変位は、２軸ジンバル機構４１によってなされる。２軸ジンバル機構４１は、プロテクター３２の支柱３６の先端部に設けられている。２軸ジンバル機構４１の一方の軸がギア部４２を介してチルトモータ４３によって駆動され、その他方の軸がギア部４４を介してロールモータ４５によって駆動される。
【００４０】
このように、チルト方向およびロール方向の変位は、水平出しを行うための、固定のプロテクター３２に対するカメラ本体３１の相対的な動きである。これに対して、パン方向の変位は、カメラ本体３１が上下に２分割され、上側本体が下側本体に対して相対的に回転することによってなされる。
【００４１】
図７に示すように、本体３１が下側本体３１ａと上側本体３１ｂとに２分割される。下側本体３１ａがプロテクター３２と支柱３６を介して連結されている。上側本体３１ｂが撮影レンズ３３および表示パネル３４を有する。上側本体３１ｂの上面の内側にリング状のギア４６が取り付けられている。ギア４６に対して噛み合うギア４７がパンモータ４８の回転軸に固着されている。したがって、パンモータ４８の回転を制御することによってパン方向の変位が可能となる。なお、加速度センサー１０（図１参照）が本体３１ｂに内蔵されており、本体３１ｂの重力方向に対する傾き情報を常に得ることか可能とされている。
【００４２】
プロテクター３２は、図８に示すようなクリップ脚５１と交換可能とされている。クリップ脚５１は、閉じる方向にバネ力が与えられたクリップ５２を有し、例えば手すり５３をクリップ５２で挟むことによってカメラを固定することができる。柔軟材からなるプロテクター３２とクリップ脚５１の何れかを使用することによって、殆どの場所にカメラを設置して撮影するができる。クリップ脚５１を開いてカメラを設置したことがセンサーによって検出可能とされている。
【００４３】
上述したこの発明の一実施形態の動作を図９を参照して説明する。図９には、ハードウェア動作と、ユーザの指令動作と、コントロール部２のソフトウェア動作とが含まれている。最初のステップＳ１において、カメラがスタンバイ状態から起動される。
【００４４】
ステップＳ２において、ユーザがプロテクター３２またはクリップ脚５１を開いてカメラを設置すると、カメラを置いた結果、センサースイッチ等で置いたことを検出することによって、またはユーザの指令によってセルフタイマー撮影の制御処理が開始する（ステップＳ３）。例えば二人を被写体とするセルフタイマー撮影の場合、カメラを置く場所を決めると、撮影者と別の被写体人物を撮影し、おおよその構図を決定してからセルフタイマー撮影を行うのが普通である。撮影者のみを撮影する場合には、目印の位置に自分が立つことを想定するようになされる。
【００４５】
但し、実際にカメラを置いて撮影する時には、カメラを置く場所の凹凸等によって、顔が写らなかったりする問題が生じるので、以下に説明するようなカメラ姿勢の自動的制御が必要とされる。また、セルフタイマー撮影時におおよその構図を決める場合、撮影者がカメラをほぼ水平に構えている。また、顔のような目標被写体を検出する処理を行う場合には、水平な状態で撮影された画像を対象とする方が傾いた画像に比して処理を簡略化することができる。したがって、セルフタイマー撮影時にカメラの姿勢を自動的に制御する場合、最初に水平出しが行われるように制御される。
【００４６】
ステップＳ４が水平出し動作のステップである。加速度センサー１０の出力信号からカメラの姿勢が重力方向と直交する方向、すなわち、水平になるように、コントロール部２によってチルトモータ５およびロールモータ６が制御される。水平出し動作が完了した状態の各モータに対する制御信号がコントロール部２に記憶される。
【００４７】
次に、ステップＳ５において、撮影画像を解析することによって、顔画像が探される。顔画像の検出方法としては、既知の種々の方法を使用できる。例えば顔の特徴点である目鼻口を検出し、検出したものが顔のパターンと一致するものを顔画像と判定する方法、画像認識結果をデータベース上のパターンと比較する方法等を使用できる。顔画像を探すことができないと、ステップＳ５の処理が繰り返される。顔検出中であることがＬＥＤで表示されるので、被写体人物が立っている位置を動いて、顔画像を検出できるようになされる。但し、所定時間以上、顔画像を検出できない場合には、エラー処理を行うようにしても良い。
【００４８】
顔画像が探されると、ステップＳ６において、顔画像の中心を検出し、顔画像の中心が撮影画像のほぼ中央位置にフレーミングされるように、パンモータ、チルトモータおよびロールモータが駆動される。この場合、複数の人の顔画像が検出された場合には、複数の被写体人物の顔画像の中心を統合した位置が撮影画像のほぼ中央位置となるように制御される。すなわち、複数の被写体人物の顔画像が撮影画面のフレームからはみ出さないようになされる。この制御中でも傾き検出が常になされているので、水平出しの動作が再度必要とされる場合には、水平出し動作がなされる。
【００４９】
このように、顔画像の中心が撮影画像のほぼ中央位置となるようにフレーミングがなされると、セルフタイマー撮影に移行する。ステップＳ７において、セルフタイマーがスタートする。ステップＳ８において、被写体の動きの有無が判定される。被写体の動きは、予め設定されたもの例えば人が手を振る動きである。一例としてある程度の面積を有する物体が継続して常に動いており、且つその面積の中心位置の動く範囲がある範囲内に収まっていることを検出して所望の動きと検出するようになされる。
【００５０】
ステップＳ８において、被写体の所定の動きが有ると判定されると、ステップＳ９において、その動きの被写体が撮影画像のほぼ中央位置か否かが判定される。中央位置でないと判定されると、ステップＳ１０において、動き被写体が撮影画像のほぼ中央位置になるように補正される。
【００５１】
そして、ステップＳ１１において顔画像が探される。動き被写体は、顔以外の例えば手であるので、動き被写体を中央位置に来るように画角を制御しても顔画像が撮影画面外になる可能性がある。そのために、顔画像がステップＳ１１において探される。顔画像が検出されれば、ステップＳ８（被写体の動きの有無の判定）に処理が戻る。
【００５２】
若し、ステップＳ１１において、顔画像を探すことができない場合には、水平出し完了位置に戻る（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ５の顔画像の探索がなされる。
【００５３】
ステップＳ８において、動き被写体が無いと判定されると、ステップＳ１３において、タイマーがデクリメントされる。ステップＳ９において、動き被写体が撮影画面のほぼ中心位置であると検出されると、ステップＳ１１（顔画像の探索）に処理が移る。このように、特定の動き被写体を設定することによって、撮影画像の中心以外の位置に顔画像を位置させることができる。
【００５４】
ステップＳ１３において、タイマーがデクリメント動作を行い、ステップＳ１４において、セルフタイマーの値が０になったか否かが判定される。０にならない場合には、ステップＳ８（被写体の動きの有無の判定）に処理が戻る。セルフタイマーの値が０になると、ステップＳ１５において、シャッターがオンし、撮影がなされる。その後、ステップＳ７（セルフタイマースタート）に戻り、再びタイマー撮影がなされる。この場合、セルフタイマー撮影動作を終了しても良い。
【００５５】
図１０は、この発明によるカメラ姿勢の自動制御の他の例を示すフローチャートである。図９のフローチャートにおけるステップＳ１（起動）からステップＳ６（中心決定）までの処理に対応する処理が図１０に示されている。すなわち、図１０の処理の後にステップＳ７（セルフタイマースタート）が続くことになる。ステップＳ７以降の処理は、図１０に示すものと同様のため、その説明は、省略する。図９と同様に、図１０には、ハードウェア動作と、ユーザの指令動作と、コントロール部２のソフトウェア動作とが含まれている。
【００５６】
図１０に示す他の例は、カメラのズーム機能を使用して所望の構図、すなわち、被写体人物の顔画像の位置と、サイズとの調整を行うことを可能とするものである。カメラを起動した後、ステップＳ２１において、ユーザがプロテクター３２またはクリップ脚５１を開いてカメラを設置すると、モード設定の処理（ステップＳ２２）に動作が移行する。
【００５７】
一例として、３種類のモードが設定可能とされている。モード１は、被写体人物の顔のアップ画像の撮影である。モード２は、被写体人物の上半身画像の画像（バストショットと適宜称する）の撮影である。モード３は、被写体人物の全身画像の撮影である。モード設定は、ユーザがスイッチ等の操作によって実行される。モード設定が終了すると、ステップＳ２３において、自動的にセルフタイマー撮影の制御処理が開始する。
【００５８】
ステップＳ２４が水平出し動作のステップである。加速度センサー１０の出力信号からカメラが水平になるように、コントロール部２によってチルトモータ５およびロールモータ６が制御される。水平出し動作が完了した状態の各モータに対する制御信号がコントロール部２に記憶される。
【００５９】
次に、ステップＳ２５において、撮影画像を解析することによって、顔画像が探される。顔画像の検出方法としては、色成分、輪郭を使用する方法等種々の方法を使用できる。顔画像を探すことができないと、ステップＳ２５の処理が繰り返される。所定時間経過しても顔画像を探すことができない場合には、エラー処理を行うようにしても良い。
【００６０】
顔画像が探されると、ステップＳ２２において設定されたモードにしたがってフレーミングの制御がなされる。各モードにおいて、顔画像の中心が撮影画像の左右方向の中心となるような中心位置の制御もなされる。
【００６１】
設定されたモードがモード１（顔のアップ撮影）の場合に、ステップＳ２６において、顔画像の中心が撮影画像の中心となるように、顔画像の位置が制御され、その後、ズームイン動作によって顔画像が画面内で最大のサイズとされる。設定されたモードがモード２（バストショット）の場合に、ステップＳ２７において、顔画像の中心が撮影画像の上から１／３の位置となるように、顔画像の位置が制御されると共に、被写体人物の上半身が撮影されるように、ズーム動作が制御される。設定されたモードがモード３（全身撮影）の場合に、ステップＳ２８において、顔画像の中心が撮影画像の上から１／５の位置となるように、顔画像の位置が制御されると共に、被写体人物の全身が撮影されるように、ズーム動作が制御される。
【００６２】
ステップＳ２６、Ｓ２７またはＳ２８の処理がなされると、セルフタイマーがスタートする。このように、ズーム動作の制御を利用することによって、セルフタイマー撮影時の構図の種類を増やすことができる。
【００６３】
さらに、この発明の一実施形態においては、パノラマ撮影を行うことが可能とされている。パノラマ撮影時には、パノラマ撮影モードが設定され、カメラの設置がなされ、水平出し動作がなされる。その後、撮影動作が開始し、パン動作によって、３６０°の範囲のパノラマ撮影がなされる。撮影動作の開始は、ユーザがシャッターボタンを押すか、自動的になされる。パン動作において、適切な角度例えば４０°の回転角度毎の位置でパン動作が停止して撮影がなされ、８枚の画像を横方向に接続してパノラマ画像が完成する。必ずしも３６０°の範囲ではなく、所望の範囲を設定するようにしても良い。
【００６４】
上述したこの発明の一実施形態は、固定のプロテクターに対してカメラ本体を２軸ジンバル機構によって変位させる構成とされている。しかしながら、かかる機構に限らず他の機構によってカメラを変位させるようにしても良い。以下、そのような変位機構のいくつかの例について説明する。
【００６５】
図１１を参照してカメラの第２の例を説明する。参照符号６１が全体としてカメラを示し、図１１Ａは、セルフタイマー撮影時以外の状態を示し、図１１Ｂがセルフタイマー撮影時の状態を示す。カメラ６１の前面に撮影レンズ６２が取り付けられている。図示しない表示パネルがカメラ６１の背面に設けられている。撮影レンズ６２は、水平面内で回転可能とされ、パン方向の位置制御が可能とされている。
【００６６】
本体ケースの側面に上下にスライド可能に脚６３が設けられている。脚６３は、付け根が軸６４によって開閉自在に支持された２本の脚部を有し、セルフタイマー撮影時には、図１１Ｂに示すように、脚６３が下方にスライドされ、脚部が開かれてカメラ本体を支持する。
【００６７】
カメラ本体の他の側面には、軸収納部６５が設けられ、軸収納部６５の下方から突出自在とされた直動する軸６６が設けられている。軸６６の突出量によってロール方向の位置制御がなされる。
【００６８】
撮影レンズ６２は、図１１Ｃに示すようなパン駆動用モータ６７によってカメラがパン方向に変位される。チルトモータ６８の回転がギア機構６９を介して連結軸７０に伝達されることによって、カメラがチルト方向に変位される。ロールモータ７１の回転軸と連結されたリードスクリュー７２が回転し、軸６６に取り付けられたギア（図示しない）とリードスクリュー７２とが噛み合うことによって、軸６６が上下にスライドする。
【００６９】
図１２は、上述したカメラ６１のロール位置の制御を説明するものである。カメラの置き場所を模式的に示す矩形のブロック７３が右側に対して左側が高く傾いている場合では、軸６６の突出量が少ないものとされ、カメラ６１がロール方向で水平に制御される。また、図１２Ｂに示すように、左側より右側が高い傾きが存在する場合では、軸６６の突出量が大きくされ、カメラ６１がロール方向で水平に制御される。
【００７０】
図１３は、この発明が適用されたカメラの第３の例の外観を示す。カメラ８１が全体として薄型とされ、前面に回転カバー８２が取り付けられている。上面には、シャッターボタン８３および折り畳まれた状態の表示パネル８４が設けられている。図１３Ａに示すように、撮影時以外では、カバー８２が閉じられている。
【００７１】
セルフタイマー撮影時には、図１３Ｂに示すように、カバー８２が約９０°回転される。回転されたカバー８２がカメラ８１を支持する脚部となる。カバー８２が回転されると、カバー８２で覆われていた撮影レンズ８５が露呈する。
【００７２】
図１３Ｃに示すように、カメラ８１の底面には、２本の可動軸８６ａおよび８６ｂが設けられている。カメラ８１は、前面側のカバー８２と底面の背面側に設けられた可動軸８６ａ，８６ｂの３点で支持される。
【００７３】
図１４は、カメラ８１のチルト動作とロール動作とを説明するものである。図１４Ａに示すように、底面の可動軸８６ａおよび８６ｂの先端同士の相対的位置関係を保持したまま可動軸８６ａおよび８６ｂを変位させることによって、カメラ８１の背面側の高さを変えることができる。前面側の高さは、カバー８２で規定されているので、チルト方向にカメラ８１を変位させることができる。
【００７４】
図１４Ｂに示すように、カメラ８１の可動軸８６ａおよび８６ｂの突出量をそれぞれ変更することよってロール方向にカメラ８１を変位させることができる。例えば、可動軸８６ａおよび８６ｂの突出量を相補的に制御するようになされる。なお、図１４Ｂにおいて、撮影レンズ８５の図示が省略されている。
【００７５】
図１５は、この発明が適用されたカメラの第４の例の外観を示す。カメラ９１の上面にコ字状の切欠きが形成され、切欠き内に回転自在の円筒部９２が設けられる。円筒部９２の一部に撮影レンズ９３が設けられている。また、表示パネル９が設けられている。円筒部９２を回転させることによって、撮影する向きを所望のものに変更できる。セルフタイマー撮影時には、図１５に示すように、撮影レンズ９３と表示パネル９４とが同じ面側に位置するようになされる。
【００７６】
カメラ９１の全体が受け台９５の上で横方向にスライド自在とされている。カメラ９１の底面と受け台９５のスライド面とが円弧状となされる。カメラ９１の自重またはモータによってカメラ９１がスライドされる。受け台９５上でスライド自在にカメラ９１を支持することによって、置く場所が傾いていてもカメラ９１が水平となる位置に自重によって受け台９５上でカメラ９１がスライドする。
【００７７】
カメラ９１の撮影レンズ９３の向きがモータによって回転可能とされ、パン方向の位置制御が可能とされる。撮影レンズ９３を有する円筒部９２がモータによって回転可能とされ、チルト方向の位置制御が可能とされる。受け台９５上でカメラ９１をスライドさせることがロール方向の位置制御が可能とされる。
【００７８】
図１６および図１７は、この発明が適用されたカメラの第５の例の外観を示す。図１６Ａは、カメラ１０１の前面の外観を示し、図１６Ｂは、カメラ１０１の背面の外観を示す。撮影レンズ１０２が前面の被写体に向き、また、背面に表示パネル１０３が設けられている。図１６Ａおよび図１６Ｂは、持ち運び時および通常撮影時の状態を示している。
【００７９】
セルフタイマー撮影時には、カメラ１０１が図１６に示す状態から図１７に示す外観に変形される。撮影レンズ１０２がレンズブロック１０４に取り付けられ、レンズブロック１０４とブロック１０５とが軸を介して連結される。さらに、ブロック１０５が垂直軸を介してカメラ本体と連結されている。撮影レンズ１０２と表示パネル１０３が被写体側を向いている。
【００８０】
カメラ１０１において、ブロック１０５に対してレンズブロック１０４が回転することによってチルト方向の変位がなされる。ブロック１０５が本体に対して回転することによってパン方向の変位がなされる。カメラ１０１では、ロール方向に変位することができない構成とされている。
【００８１】
図１８は、この発明が適用されたカメラの第６の例の外観を示す。カメラ１１０は、全体として円盤状の本体を有し、上側回転部１１１と下側固定部１１２とに分割されている。回転部１１１には、ポップアップ機構によって使用時にのみ回転部１１１の表面より突出する撮影レンズ１１３が設けられている。撮影レンズ１１３は、軸１１４に対して回転自在に取り付けられている。下部固定部１１２の底面から下方に複数本例えば３本の脚１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃが突出されている。３本の脚の内の脚１１５ａが伸縮自在とされている。
【００８２】
カメラ１１０において、回転部１１１の回転によってパン方向の位置制御がなされる。軸１１４に対して撮影レンズ１１３を回転させることによってチルト方向の位置制御がなされる。さらに、脚１１５ａを伸縮させることによってロール方向の位置制御がなされる。
【００８３】
この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、この発明は、静止画撮影に限らず動画撮影に対しても同様に適用できる。また、中心位置の補正のために、手を振る動きを使用しているが、特定の形状の物体の認識、特定の色の物体の認識等を使用することができる。例えば所定の色のボールの中心が撮影画像のほぼ中心位置になるように補正しても良い。
【００８４】
この発明は、セルフタイマー撮影に限らず、顔、動体に追従して静止画撮影、パノラマ撮影、または動画撮影する場合に対しても適用できる。顔の形状の認識して顔の向きを検出することによって、人の顔が向いた方向にカメラを向けて撮影することができる。さらに、マイクロホンのような音検出器を使用して声がした方を撮影することができる。
【００８５】
また、この発明は、水平位置に限らず水平に対して所定の角度例えば所定のチルト角を有するを有する位置にカメラの姿勢を制御するようにしても良い。例えばカメラを置く適当な場所がない場合、図１９に示すように、地面１２０に直接カメラ１２１を置いて被写体１２２を撮影することがある。この場合、画角の下側を地面１２０に合わせるように、傾きを修正することによって良好なフレーミングを得ることができる。そのような撮影方法を使用することが多いと予想される場合では、最初に水平位置にカメラの撮影方向を制御する代わりに、やや上向きにカメラの撮影方向を制御するようにしても良い。
【００８６】
また、上述した一実施形態では、鉛直方向に対する傾きを検出しているが、特定の画像の認識および処理によって、傾きを検出するようにしても良い。例えば人の頭の形状を認識して水平位置に対する傾きを検出できる。人の頭以外にビルの壁の線を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】この発明の一実施形態による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明のカメラ部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】この発明の一実施形態の外観を示す斜視図である。
【図４】この発明の一実施形態におけるプロテクターの構成を示す断面図である。
【図５】この発明の一実施形態の外観と本体の動きを示す斜視図である。
【図６】この発明の一実施形態におけるチルト方向およびロール方向の駆動部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図７】この発明の一実施形態におけるパン方向の駆動部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】この発明の一実施形態においてプロテクターを変更した状態の外観を示す斜視図である。
【図９】この発明の一実施形態のセルフタイマー撮影時の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の一実施形態のセルフタイマー撮影時の動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の第２の例の外観を示す斜視図である。
【図１２】この発明の第２の例のロール方向の位置制御を説明するための概略的な斜視図である。
【図１３】この発明の第３の例の外観を示す斜視図である。
【図１４】この発明の第３の例のチルト方向およびロール方向に関する位置制御を説明するための略線図である。
【図１５】この発明の第４の例の外観を示す斜視図である。
【図１６】この発明の第５の例の前面および背面からそれぞれ見た外観を示す斜視図である。
【図１７】この発明の第５の例のセルフタイマー撮影時の構成の外観を示す斜視図である。
【図１８】この発明の第６の例の外観を示す斜視図である。
【図１９】この発明の撮影方法の他の例を示す略線図である。
【符号の説明】
【００８８】
１・・・カメラ部
２・・・コントロール部
４・・・パンモータ
５・・・チルトモータ
６・・・ロールモータ
１０・・・加速度センサー
１４・・・表示パネル
３１・・・カメラ本体
３２・・・プロテクター
３３・・・撮影レンズ
３４・・・表示パネル
４１・・・２軸ジンバル機構
４３・・・チルトモータ
４５・・・ロールモータ
４８・・・パンモータ
【図１】
2006311196.tif 000003
【図２】
2006311196.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006311196.tif 000006
【図５】
2006311196.tif 000007
【図６】
2006311196.tif 000008
【図７】
2006311196.tif 000009
【図８】
2006311196.tif 000010
【図９】
2006311196.tif 000011
【図１０】
2006311196.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2006311196.tif 000014
【図１３】
2006311196.tif 000015
【図１４】
2006311196.tif 000016
【図１５】
2006311196.tif 000017
【図１６】
2006311196.tif 000018
【図１７】
2006311196.tif 000019
【図１８】
2006311196.tif 000020
【図１９】
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